焊接应力与变形的数值模拟技术

2023-07-02 理论教育版权反馈

【摘要】：焊接应力与变形问题可以分为两类，一是焊接过程中的瞬态应力应变分析；二是焊接后的残余应力与应变。对后者进行分析计算的较多，主要是为了预测和降低残余应力、控制变形以及防止缺陷的产生。图12-44是较为熟知的平板对接焊试件焊后上表面纵横方向残余应力的分布图。图12-47对封闭环形法兰对接焊的补焊残余应力仿真预测。结果表明，沿着修复焊缝方向上的周向残余应力大小和范围在补焊后具有明显增加，补焊长度越短，残余应力越大。

焊接应力与变形问题可以分为两类，一是焊接过程中的瞬态应力应变分析；二是焊接后的残余应力与应变。对后者进行分析计算的较多，主要是为了预测和降低残余应力、控制变形以及防止缺陷的产生。经过几十年的发展，应力与变形的计算日益成熟，仿真精度也在不断提高，但由于材料经过高温、相变、冷却等过程，存在强烈的非线性特征，在对尺寸较大的焊接结构模拟计算中工作量较大。

图12-44是较为熟知的平板对接焊试件焊后上表面纵横方向残余应力的分布图。作为对比，如当试板在焊前有一定的弯曲，在同一焊接条件下将得到不同焊后变形的结果（见图12-45）。